(57)【要約】【課題】  半導体パッケージと配線基板との間に樹脂を注入する際に、半導体パッケージの底面の一部領域に、樹脂を選択的に注入できる半導体パッケージを提供する。【解決手段】  ＢＧＡ半導体パッケージ１０は、アレイ状に配設された複数のボール端子１２と、隣接する２つのボール端子１２の相互間に形成される樹脂流通溝（１４）とを底面１１に有する。樹脂流通溝（１４）が底面１１の一部領域に形成されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アレイ状に配設された複数の端子と、隣接する２つの端子の相互間に形成される樹脂流通溝とを底面に有する半導体パッケージにおいて、
前記樹脂流通溝が前記底面の一部領域に形成されていることを特徴とする半導体パッケージ。
【請求項２】
前記樹脂流通溝が、前記底面の４隅に隣接して形成されている、請求項１に記載の半導体パッケージ。
【請求項３】
前記樹脂流通溝が形成された４隅を相互に連結する連結樹脂流通溝が更に形成されている、請求項２に記載の半導体パッケージ。
【請求項４】
樹脂を導入する少なくとも１つの開口部が、前記連結樹脂流通溝から延長して前記底面の側縁に開口している、請求項３に記載の半導体パッケージ。
【請求項５】
前記４隅に形成された樹脂流通溝には、底面の側縁に開口する開口部が形成されない、請求項４に記載の半導体パッケージ。
【請求項６】
樹脂を導入する少なくとも１つの開口部が、前記４隅に形成された樹脂流通溝から延長して前記底面の側縁に開口している、請求項２又は３に記載の半導体パッケージ。
【請求項７】
前記樹脂流通溝が、前記底面の側縁に隣接し該側縁に沿って形成されている、請求項１に記載の半導体パッケージ。
【請求項８】
前記樹脂流通溝が、前記底面の一対の側縁に隣接し該一対の側縁に沿って形成されている、請求項１に記載の半導体パッケージ。
【請求項９】
請求項１〜８の何れか一に記載の半導体パッケージと、該半導体パッケージを搭載する配線基板とを備える半導体装置であって、
前記配線基板には、前記半導体パッケージの樹脂流通溝に対向して樹脂流通溝が形成されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項１０】
半導体パッケージの底面に配設された端子に対応してアレイ状に配設された複数のパッド端子を備える配線基板において、
前記樹脂流通溝が、前記半導体パッケージの底面に対向する対向領域の一部に形成されていることを特徴とする配線基板。
【請求項１１】
前記樹脂流通溝が、前記半導体パッケージの底面の４隅に対向する位置に隣接した位置に形成されている、請求項１０に記載の配線基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体パッケージ、配線基板、及び、半導体装置に関し、更に詳細には、半導体パッケージと配線基板との間に樹脂を注入する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＢＧＡ（Ball Grid Array）半導体パッケージは、底面に外部入出力端子をアレイ状に配列した半導体パッケージである。外部入出力端子は、半球状のはんだから成るボール端子で構成され、リフローによって、プリント基板のパッド端子に接続される。ＢＧＡ半導体パッケージを搭載するプリント基板では、ＢＧＡ半導体パッケージとプリント基板との接続部分が、衝撃や熱応力に耐え得る高い機械的強度を有する必要があり、ＢＧＡ半導体パッケージとプリント基板との間に樹脂を注入することによって、接続の機械的強度を高めている。
【０００３】
従来、ＢＧＡ半導体パッケージとプリント基板との間に樹脂を注入する際に、樹脂の流動性不足により、必要量の樹脂の充填に多くの時間を要する問題があった。この問題に対して特許文献１は、ＢＧＡ半導体パッケージの底面に格子状の溝を形成し、毛細管現象を利用して、樹脂を溝に沿って誘導することを提案している。
【特許文献１】特開平１０−２７０８３９号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ＢＧＡ半導体パッケージとプリント基板との間への樹脂の注入に際して、ＢＧＡ半導体パッケージの全面に注入しなくても、ＢＧＡ半導体パッケージの周辺部に注入することによっても、接続の機械的強度を維持できる。しかし、従来のＢＧＡ半導体パッケージでは、ＢＧＡ半導体パッケージの周辺部に選択的に注入することが難しく、注入むらが生じることによって、良好な機械的強度が得られない問題があった。
【０００５】
本発明は、上記に鑑み、半導体パッケージと配線基板との間への樹脂の注入に際して、半導体パッケージの周辺部等の一部領域に、樹脂を選択的に注入できる半導体パッケージ、配線基板、及び半導体装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明に係る半導体パッケージは、アレイ状に配設された複数の端子と、隣接する２つの端子の相互間に形成される樹脂流通溝とを底面に有する半導体パッケージにおいて、
前記樹脂流通溝が前記底面の一部領域に形成されていることを特徴とする。
【０００７】
本発明に係る配線基板は、半導体パッケージの底面に配設された端子に対応してアレイ状に配設された複数のパッド端子を備える配線基板において、
前記樹脂流通溝が、前記半導体パッケージの底面に対向する対向領域の一部に形成されていることを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る半導体装置は、上記半導体パッケージと、該半導体パッケージを搭載する配線基板とを備える半導体装置であって、
前記配線基板には、前記半導体パッケージの樹脂流通溝に対向して樹脂流通溝が形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の半導体パッケージ、配線基板、及び半導体装置によれば、半導体パッケージと配線基板との間に樹脂を注入する際に、樹脂が樹脂流通溝に沿って流通することによって、樹脂を樹脂流通溝が形成された領域に選択的に導入することが出来る。これによって、樹脂注入むらが発生することを抑制し、良好な機械的強度を得ることが出来る。
【００１０】
本発明で、半導体パッケージには、例えばＢＧＡ半導体パッケージや、ＬＧＡ（Land Grid Array）半導体パッケージが含まれる。
【００１１】
本発明の半導体パッケージ、配線基板、及び半導体装置の好適な実施態様では、前記樹脂流通溝が、前記底面又は対向領域の４隅に隣接して形成されている。対称的な補強構造によって、良好な機械的強度を得ることが出来る。この場合、好ましくは、前記樹脂流通溝が形成された４隅を相互に連結する連結樹脂流通溝が更に形成されてもよく、連結樹脂流通溝を樹脂が流通することによって、４隅の樹脂流通溝に樹脂を均等に導入することが出来る。
【００１２】
好ましくは、樹脂を導入する少なくとも１つの開口部が、前記連結樹脂流通溝から延長して前記底面又は対向領域の側縁に開口している。この場合、開口部の近傍に樹脂を滴下することによって、連結樹脂流通溝を介して４隅の樹脂流通溝に樹脂を導入することが出来る。半導体パッケージの側縁に沿った注入を行う必要が無いので、樹脂の注入に必要な時間を短縮し、生産性を向上させることが出来る。開口部の近傍に滴下することによって樹脂の注入を行う場合には、高い流動性を有する樹脂を用いることが望ましい。
【００１３】
上記開口部を備える場合には、更に好ましくは、前記４隅に形成された樹脂流通溝には、底面又は対向領域の側縁に開口する開口部が形成されない。開口部の近傍に滴下することによって樹脂の注入を行う場合に、樹脂が、樹脂流通溝に形成された開口部を介して半導体パッケージの外側に漏れ出ることを防止し、樹脂を溝の全体に効率的に導入することが出来る。
【００１４】
樹脂流通溝が、底面又は対向領域の４隅に隣接して形成されている場合には、樹脂を導入する少なくとも１つの開口部が、前記４隅に隣接して形成された樹脂流通溝から延長して前記底面又は対向領域の側縁に開口していることも好ましい。半導体パッケージの底面の側縁に沿って樹脂を流すことにより、樹脂流通溝に樹脂を素早く導入することが出来る。
【００１５】
本発明の半導体パッケージ、配線基板、及び半導体装置の好適な実施態様では、前記樹脂流通溝が、前記底面又は対向領域の側縁に隣接し該側縁に沿って形成されている。或いは、前記樹脂流通溝が、前記底面又は対向領域の一対の側縁に隣接し該一対の側縁に沿って形成されている。対称的な補強構造によって、良好な機械的強度を得ることが出来る。これら２実施態様では、好ましくは、樹脂を導入する少なくとも１つの開口部が、前記樹脂流通溝から延長して前記底面又は対向領域の側縁に開口している。
【００１６】
上記２実施形態では、半導体パッケージの底面又は配線基板の対向領域の側縁で、相互に対向する位置に一対の開口部が開口していることが好ましく、開口部の近傍に樹脂を滴下することによって、これらの開口部を介して樹脂を効率的に導入することが出来る。相互に対向する各位置には、１つの開口部が開口していてもよく、複数の開口部が相互に近接して開口していてもよい。また、これらの位置以外には開口部が開口していないことによって、樹脂が半導体パッケージの外側に漏れ出ることを抑制することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、実施形態を挙げ、添付図面を参照して、本発明の実施の形態を具体的且つ詳細に説明する。図１に本発明の第１実施形態に係るＢＧＡ半導体パッケージの底面の構成を示す。ＢＧＡ半導体パッケージ１０は、チップサイズの半導体パッケージとして構成したＣＳＰ（Chip Size Package）であって、その底面１１に、アレイ状に配列されたボール端子１２を備える。
【００１８】
ＢＧＡ半導体パッケージの底面１１には、その４隅に樹脂をスムーズに導入するための樹脂流通溝が形成され、ＢＧＡ半導体パッケージ１０とプリント基板とを樹脂で固定するための補強部１４を構成している。各樹脂流通溝は、最も隅にあるボール端子１２と、このボール端子１２に行方向、列方向及び対角線方向に隣接する３つのボール端子１２とから成る４つのボール端子１２を囲む溝１３、及び、これらのボール端子１２の間に形成された溝１３を含む溝構造として構成される。各溝１３の底面１１の側縁に隣接する端部は、当該側縁に向かって延長して開口となり、開口部１６を構成している。補強部１４と開口部１６とをつなぐ溝１３は、導入部１７を構成している。
【００１９】
図２は、図１のII−II方向に沿って見た断面を、当該ＢＧＡ半導体パッケージがプリント基板に接続された状態で示している。ＢＧＡ半導体パッケージ１０のプリント基板３０への搭載に際しては、先ず、ボール端子１２をプリント基板の表面３１に配設されたパッド端子３２に接触させた状態で、ボール端子１２のリフローを行い、ＢＧＡ半導体パッケージ１０をプリント基板３０に対して固定する。次いで、注射器５０を用いて、開口部１６の近傍で、ＢＧＡ半導体パッケージの底面１１の側縁に沿って樹脂１８を押し出す。押し出された樹脂１８は、毛細管現象によって、溝１３に沿って流れ、補強部１４及びその近傍に導入される。
【００２０】
適量の樹脂１８を押し出すことによって、補強部１４及びその近傍に選択的に樹脂１８を導入することが出来る。この場合、補強部１４及びその近傍を除くＢＧＡ半導体パッケージ１０の中央部には、樹脂１８が注入されないので、ＢＧＡ半導体パッケージ１０とプリント基板３０との間に注入される樹脂１８の量を減らし、ＢＧＡ半導体パッケージ１０を搭載したプリント基板３０を軽量化することが出来る。また、ＢＧＡ半導体パッケージの底面１１の４隅が樹脂１８で補強されることによって、ＢＧＡ半導体パッケージ１０とプリント基板３０との接続の機械的強度を維持することが出来る。
【００２１】
図３は、第１実施形態の変形例に係るＢＧＡ半導体パッケージの構成を示す平面図である。ＢＧＡ半導体パッケージ２１では、溝の補強部１４が、ＢＧＡ半導体パッケージの底面１１の側縁に沿って配設されている。補強部１４は、ＢＧＡ半導体パッケージの底面１１の側縁から１列目のボール端子１２を囲む溝１３、及び、これらのボール端子１２の間に形成された溝１３を含む。本変形例のＢＧＡ半導体パッケージ２１では、ＢＧＡ半導体パッケージ２１とプリント基板との間が、ＢＧＡ半導体パッケージの底面１１の側縁に沿って樹脂１８で補強されることによって、接続の機械的強度を維持することが出来る。
【００２２】
図４は、本発明の第２実施形態に係るＢＧＡ半導体パッケージの構成を示す平面図である。ＢＧＡ半導体パッケージ２２では、溝の補強部１４は、ＢＧＡ半導体パッケージの底面１１の４隅に配設され、開口部１６は、ＢＧＡ半導体パッケージ２２の相互に対向する２つの辺１５で、各辺１５の中央に配設されている。溝１３は、上記開口部１６以外には開口部１６を有さない。導入部（連結樹脂流通溝）１７は、開口部１６と各開口部１６に近接する２つの補強部１４をつないで形成され、ＢＧＡ半導体パッケージの底面１１の側縁から１列目のボール端子１２と、２列目のボール端子１２との間を通って配設されている。
【００２３】
本実施形態では、ＢＧＡ半導体パッケージ２２とプリント基板との間への樹脂の注入に際して、対向する一対の各開口部１６の近傍にそれぞれ液状の樹脂１８を滴下する。適量の樹脂１８を滴下することによって、溝１３の全体と溝１３の近傍とに樹脂１８を導入し、補強部１４及びその近傍のＢＧＡ半導体パッケージ２２とプリント基板３０との間に樹脂１８を導入することが出来る。図５に、樹脂１８が補強部１４及びその近傍に導入された状態を、図４のＶ−Ｖ方向に沿って見た断面で示す。なお、樹脂１８を溝１３に沿って効率的に流し込むためには、高い流動性を有する樹脂を用いることが望ましい。
【００２４】
本実施形態のＢＧＡ半導体パッケージ２２によれば、開口部１６が、ＢＧＡ半導体パッケージ２２の対向する２つの辺１５で、各辺１５の中央に形成されることによって、樹脂１８の注入を２点で行うことができ、注射器を底面１１の側縁に沿って移動させる必要が無いので、樹脂１８の注入に必要な時間を短縮することが出来る。溝１３が、開口部１６以外に底面１１の側縁に開口部１６を持たず、閉じられていることによって、樹脂１８が他の開口部からＢＧＡ半導体パッケージ２２の外側に漏れ出ることを防止し、樹脂１８を溝１３の全体に効率的に導入することが出来る。
【００２５】
図６は、第２実施形態の第１変形例に係るＢＧＡ半導体パッケージの構成を示す平面図である。ＢＧＡ半導体パッケージ２３では、図４に示したＢＧＡ半導体パッケージ２２において、導入部１７が、ＢＧＡ半導体パッケージの底面１１の側縁と、側縁から１列目のボール端子１２との間を通って配設されている。また、辺１５の中央部に相互に近接して３つの開口部１６が形成されている。本変形例のＢＧＡ半導体パッケージ２３によれば、導入部１７が、ＢＧＡ半導体パッケージの底面１１の側縁により近く配設されることによって、導入部１７の長さを短縮し、開口部１６から注入された樹脂１８を補強部１４に素早く導入することが出来る。また、相互に近接して３つの開口部１６が形成されることによって、樹脂１８を溝１３に効率的に導入することが出来る。
【００２６】
図７は、第２実施形態の第２変形例に係るＢＧＡ半導体パッケージの構成を示す平面図である。ＢＧＡ半導体パッケージ２４では、図６に示したＢＧＡ半導体パッケージ２３において、補強部１４が、ＢＧＡ半導体パッケージ２４の相互に対向する２つの辺１５で、ＢＧＡ半導体パッケージの底面１１の側縁に沿って連続して配設されている。ＢＧＡ半導体パッケージ２４とプリント基板との間が、ＢＧＡ半導体パッケージ２４の相互に対向する２つの辺１５で、底面１１の側縁に沿って樹脂１８で補強されることによって、接続の機械的強度を維持することが出来る。
【００２７】
図８は、第３実施形態に係るＢＧＡ半導体パッケージについて、当該ＢＧＡ半導体パッケージがプリント基板に接続された状態で示す断面図である。ＢＧＡ半導体パッケージ２５では、その底面１１に、シルク印刷によって、絶縁膜１９が形成されている。絶縁膜１９は、ストライプ状に形成され、その延在方向に直交方向の中央が印刷されず、溝２０を構成している。溝２０は、図１に示したＢＧＡ半導体パッケージ１０の溝１３と同様の面形状で配設されている。
【００２８】
本変形例のＢＧＡ半導体パッケージ２５によれば、ＢＧＡ半導体パッケージの底面１１にシルク印刷によって溝２０が形成されることによって、第１実施形態のＢＧＡ半導体パッケージ１０と同様の効果を得ることが出来る。なお、溝２０は、図３、４、６、７に示したＢＧＡ半導体パッケージの溝１３と同様の面形状で配設されてもよい。
【００２９】
図９は、本発明の第４実施形態に係る配線基板について、ＢＧＡ半導体パッケージが配線基板に接続された状態で示す断面図である。配線基板３６は、プリント基板であって、表面３１に、ＢＧＡ半導体パッケージのボール端子１２に対応してアレイ状に配設されたパッド端子３２を備える。表面３１には、また、バッド端子３２とバッド端子３２との間に、溝３３が形成されている。溝３３は、図１に示したＢＧＡ半導体パッケージ１０の底面１１に形成された溝１３と同様の面形状で配設されている。
【００３０】
本実施形態の配線基板３６によれば、配線基板の表面３１に上記溝１３が形成されていることによって、図１に示したＢＧＡ半導体パッケージ１０と同様の効果を得ることが出来る。なお、第４実施形態の変形例として、図１０に示すように、絶縁膜３４等のシルク印刷によって溝３５を形成することも出来る。
【００３１】
図１１は、本発明の第５実施形態に係るＢＧＡ半導体装置の構成を示す断面図である。ＢＧＡ半導体装置４０は、プリント基板として構成される配線基板４１と、配線基板４１上に搭載されたＢＧＡ半導体パッケージ４２を備える。配線基板４１は、図９に示した配線基板３６と同様の構成を有し、ＢＧＡ半導体パッケージ４２は、図１に示したＢＧＡ半導体パッケージ１０と同様の構成を有する。本実施形態のＢＧＡ半導体装置４０によれば、ＢＧＡ半導体パッケージの底面１１、及び配線基板の表面３１に、相互に対応する溝１３，３３がそれぞれ形成されることによって、第１実施形態のＢＧＡ半導体パッケージ及び第４実施形態の配線基板に比して、樹脂を溝１３，３３に沿ってより確実に導くことが出来る。
【００３２】
なお、第５実施形態の変形例として、図１２に示すように、絶縁膜１９，３４等のシルク印刷によって、ＢＧＡ半導体パッケージの底面１１、及び配線基板の表面３１に溝２０，３５を形成することも出来る。ＢＧＡ半導体パッケージ及び配線基板のうちの一方の溝を、シルク印刷で形成することも出来る。なお、溝２０，３５は、図３、４、６、７に示したＢＧＡ半導体パッケージの溝１３と同様の面形状で配設されてもよい。
【００３３】
なお、上記第１〜第５実施形態では、ＢＧＡ半導体パッケージについて説明したが、本発明は、同様に配線基板のパッド端子との間で、はんだを用いて接続されるＬＧＡ半導体パッケージなどにも適用できる。ＬＧＡ半導体パッケージは、半導体パッケージの底面に、印刷によって形成されたはんだマスクが端子として露出する構造を有している。
【００３４】
以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて説明したが、本発明に係る半導体パッケージ、配線基板、及び半導体装置は、上記実施形態の構成にのみ限定されるものではなく、上記実施形態の構成から種々の修正及び変更を施した半導体パッケージ、配線基板、及び半導体装置も、本発明の範囲に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】第１実施形態に係るＢＧＡ半導体パッケージの構成を示す平面図である。
【図２】図１のII−II方向に沿って見た断面を、ＢＧＡ半導体パッケージがプリント基板に接続された状態で示す断面図である。
【図３】第１実施形態の変形例に係るＢＧＡ半導体パッケージの構成を示す平面図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係るＢＧＡ半導体パッケージの構成を示す平面図である。
【図５】樹脂が補強部及びその近傍に導入された状態を、図４のＶ−Ｖ方向に沿って見た断面で示す断面図である。
【図６】第２実施形態の第１変形例に係るＢＧＡ半導体パッケージの構成を示す平面図である。
【図７】第２実施形態の第２変形例に係るＢＧＡ半導体パッケージの構成を示す平面図である。
【図８】本発明の第３実施形態に係るＢＧＡ半導体パッケージについて、ＢＧＡ半導体パッケージがプリント基板に接続された状態で示す断面図である。
【図９】本発明の第４実施形態に係る配線基板について、ＢＧＡ半導体パッケージが配線基板に接続された状態で示す断面図である。
【図１０】第４実施形態の変形例に係る配線基板について、ＢＧＡ半導体パッケージがプリント基板に接続された状態で示す断面図である。
【図１１】本発明の第５実施形態に係るＢＧＡ半導体装置の構成を示す断面図である。
【図１２】第５実施形態の変形例に係るＢＧＡ半導体装置の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１０，２１，２２，２３，２４，２５，２６，４２：ＢＧＡ半導体パッケージ
１１：（ＢＧＡ半導体パッケージの）底面
１２：ボール端子
１３：溝
１４：補強部
１５：（ＢＧＡ半導体パッケージの）辺
１６：開口部
１７：導入部
１８：樹脂
１９：絶縁膜
２０：溝
３０，３６，３７，４１：配線基板（プリント基板）
３１：表面
３２：パッド端子
３３：溝
３４：絶縁膜
３５：溝
４０，４３：ＢＧＡ半導体装置
５０：注射器
【図１】
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【図２】
2006269772.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2006269772.tif 000009
【図８】
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【図９】
2006269772.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
2006269772.tif 000013
【図１２】
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